目录 1
第一章时间之谜 1
第一节时间之谜 1
一、时间的本质 2
二、时间是什么 3
三、时刻，时间间隔和时间同步 4
四、古代的“钟表” 5
五、自然界的钟 5
六、跟踪太阳和月亮 6
七、有关时间的大数和小数 7
第二节一切都在转动或振动 10
一、由频率得到时间 13
二、什么是钟 15
三、地球—太阳钟 16
四、计量时间的标准 18
五、时间如何指示我们在地球上的位置 19
六、制造一台不会“晕船”的钟 22
一、最古老的计时器——圭表 25
第一节早期的人造钟 25
第二章人造钟表 25
二、日晷 26
三、水钟和砂钟 27
四、从水钟到机械钟 28
五、机械钟 32
（一）摆钟 33
（二）平衡轮钟 34
六、探索更好的钟 35
（三）精益求精 35
第二节表征质量好坏的“Q”值 37
一、共振曲线 39
二、能量积累和共振曲线 40
三、共振曲线和“衰减”时间 43
四、准确度，稳定度和Q值 44
（一）高Q值和准确度 45
（二）高Q值和稳定度 45
（三）过一段时间后来确定时间 45
五、把Q值提高到极限 47
第三节制造更好的钟 48
一、石英钟 49
二、原子钟 52
（一）态选择 54
（二）原子的探测 56
（三）原子钟的构成 56
第四节实用的原子钟 57
一、氨分子钟 57
二、铯原子钟 60
（二）秒的原子定义 63
（一）40万年误差一秒钟 63
三、铷原子钟 64
四、氢原子脉泽钟 65
五、我们能否不断地造出越来越好的钟呢 67
第五节街上行人使用的“正确时间” 68
一、最早的表 69
二、现代的机械表 71
三、电子表 72
四、石英表 73
五、时间的价格 74
第三章测时和守时 78
第一节时间标度 78
一、日历 78
（一）大阳日 81
（二）恒星日 82
（三）地球自转 83
二、更均匀的时间——历书时 86
三、一秒钟有多长 87
（一）“弹性”秒 87
（二）原子时和原子秒 89
（三）新的UTC系统和闰秒 91
四、年的长度 93
五、守时机构 94
（一）中国的守时机构 95
（二）国际时间局（BIH） 96
第二节钟后面有钟 97
一、准确度 99
二、覆盖面 102
三、可靠性 102
四、其他的一些因素 103
第三节时间信号的传播 104
一、无线电频段及发播特征 105
（一）甚低频（VLF）——3～30 kHz 105
（二）低频（LF）——30～300 kHz 106
（三）中频（MF）——300 kHz～3 MHz 107
（四）高频（HF）——3.0～30 MHz 107
（五）甚高频（VHF）——30～300 MHz 108
二、时间的传递和同步技术 109
（六）300 MHz以上的频率 109
（一）地面时、频传递系统 110
（二）卫星定时 113
（三）空间定时实验的新技术 114
三、一种新的授时技术 117
四、噪声 119
第四章时间的应用 122
第一节标准时间 122
一、时区和日界线 122
二、夏令时 126
三、作为标准用的时间 128
四、谁关心时间 129
第二节时间——伟大的组织者 131
一、电力 131
二、现代通讯系统 134
三、运输 137
（一）无线电信标导航 138
（二）卫星导航 140
四、时间和频率技术的应用 142
一、分析与综合 145
第五章时间与科学技术 145
第一节时间与数学 145
二、把过去和将来分成若干段——微积分学 146
（一）条件与定则 146
（二）用微分学得到真理 148
三、牛顿万有引力定律 151
第二节时间和物理学 153
一、时间是相对的 154
二、时间有方向 157
三、时间测量受到限制 160
四、原子时和引力钟 163
五、时间的方向和自然界的对称性 166
六、维持对称性的斗争 166
第三节时间和天文学 170
一、测量宇宙的年龄 170
二、膨胀的宇宙——时间等于距离 170
三、大爆炸还是稳恒态 172
四、恒星钟 172
六、中子星 174
五、白矮星 174
七、黑洞——时间终于停止 176
八、时间、距离和射电星 177
第四节钟表机制与反馈系统 181
一、开路系统 181
二、闭路系统 182
（一）响应时间 183
（二）系统的放大倍数或增益 183
（四）傅立叶的“结构玩具” 185
（三）识别信号 185
（五）发现信号 188
三、选择控制系统 190
第五节作为信息的时间 191
一、三种时间信息 192
二、时间信息的长和短 194
三、地质学时间 195
四、时间和位置信息相互变换 197
五、时间作为储存信息 197
六、频率和时间信息的质量 199
第六节时间的未来 201
一、利用时间增加空间 202
二、时间和频率信息的批发和零售 204
（一）时间的传播 204
（二）未来的钟——原子的内部节拍器 207
（三）比光更快的粒子 210
三、未来的时间标度 212
（一）标记问题 212
（二）各个历史时期的时间概念 212
四、时间倒底是什么 213